KR20040075595A - 양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양면구조의 연성인쇄회로기판을 제조하는 방법에 있어서: 베이스필름의 양면에 동박층이 각각 적층된 연성 동박적층판의 관통홀 또는 블라인드 비아홀의 내벽에 무전해 동도금 또는 다이렉트 플레이팅 기법을 통해 도전성을 부여하는 단계; 상기 관통홀 또는 블라인드 비아홀의 내벽에 도전성이 부여된 동박적층판의 일측면을 소정의 점착성테이프 또는 드라이필름을 붙이거나 도금방지용 잉크등을 인쇄하는 등의 방법으로 도금 차폐막을 설치하는 단계; 상기 일측면에 차폐막이 형성된 동박적층판의 타측면에 동도금을 시행하여 필요한 두께의 편측 도금층을 형성하는 단계; 상기 동박적층판에 편측 도금을 시행한 후 차폐막을 제거하는 단계; 및 상기 동박적층판의 일측에 형성된 편측 도금층 및 타측면에 형성된 동박층에 소정의 연성인쇄회로기판 제조공정을 통해 회로패턴을 형성하는 단계;를 수행함으로써, 상/하면의 동박층이 관통홀 또는 블라인드 비아홀을 통하여 전기적으로 완전히 연결되면서도 일측 동박층에는 전혀 도금되지 않도록 하여, 본래의 동박층 두께를 유지하고, 회로 형성 과정에 있어 본래의 얇은 동박층위에 고밀집 회로를 배치함으로서 고밀도패턴의 형성을 쉽게 함으로써 고밀집 패턴의 양면 연성인쇄회로기판의 수율을 극대화시킬 수 있는 양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법을 제공한다.

Description

양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING DOUBLE SIDE A FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD}

본 발명은 양면구조의 연성인쇄회로기판에 관한 것으로, 특히 양면구조의 연성인쇄회로기판에서 동박적층판을 기준으로 도금층을 일측면에만 형성하는 양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 전자 부품과 부품내장 기술의 발달 및 전자제품의 경박단소화로 인하여, 연성인쇄회로기판의 수요는 지속적으로 성장하고 있고, 또한 반도체집적회로의 집적도의 급속한 발전으로 소형 칩과 그 부품을 탑재하는 표면실장 기술의 발전에 따라 보다 복잡하고 협소한 공간에서도 내장이 용이하도록 해주는 연성인쇄회로기판의 수요는 계속 증대하고 있다.

특히, 회로의 밀집도를 크게 하기에 용이하고 사용도가 높은 양면구조의 연성인쇄회로기판의 경우, 카메라, 휴대폰, 프린터, 액정표시장치, PDP 등의 기술 발전과 더불어 그 사용량이 급격히 증가하면서 그 제조기술에 대한 기술 개발의 요구는 더욱 늘어가고 있다.

그러나, 이제까지의 일반적인 양면 연성인쇄회로기판의 생산 방식은, 베이스필름의 양면에 동박층이 적층된 동박적층판에 고가의 NC 드릴이나 레이저 드릴을사용하여 관통홀(Through Hole) 또는 블라인드 비아홀을 형성하고, 이후 무전해도금 및 전해도금 공정을 거쳐 관통홀 및 동박층에 도금층을 형성하여, 상/하면을 전기적, 기계적으로 연결한 후 드라이필름 라미네이팅, 노광, 현상 및 에칭 공정을 통하여 회로패턴을 형성하는 방식이었다.

도 1은 종래기술에 의한 양면 연성인쇄회로기판의 구조를 도시한 단면도로서, 베이스필름(11)의 상/하면에 동박층(12, 13)이 형성된 동박적층판(10)과, 그 동박적층판(10)과 관통홀(15)에 새롭게 도금한 동도금층(19)이 놓여있게 된다.

이와 같은 인쇄회로기판은 도 2와 같은 과정을 통해 제조하게 되는 데, 먼저 베이스필름(11)의 양면에 2 내지 18㎛의 동박층(12, 13)을 적층한 양면구조의 연성 동박적층판(10)을 구매하여 공정상에 투입한다(S1).

다음, 이 동박적층판(10)에 NC 드릴이나 레이저드릴을 사용하여 관통홀(15)을 가공하며(S2), 상기 관통홀(15)의 주변 및 홀 내부의 바리를 제거(S3)한 다음, 가공된 홀(15)의 내부에 도전성을 부여하는 무전해 동도금 공정을 거친다(S4).

이를 다시 전해동도금을 실시하여 동박층(12, 13)의 상단에 도금층(19)을 형성하고(S5), 이를 다시 연마 또는 세척한다(S6).

다시, 도금층(19)의 상면에 감광성이 있는 에칭 레지스트인 드라이필름을 도포하고(S7), 상기 드라이필름이 라미네이팅된 동박적층판(10)을 노광기를 이용하여 노광하고, 이 노광 처리된 동박적층판(10)을 현상액으로 현상하고, 에칭기를 사용하여 에칭하여 필요한 패턴을 형성하게 된다(S8).

이어, 커버레이필름을 핫프레스로 접착하고, 표면 처리(솔더링 도금 또는 금도금 등)를 시행한 후 외곽 가공을 통해 양면 연성 회로기판의 제조를 완료한다(S9, S10, S11).

그러나, 상술한 공정 및 구조에서와 같이, 동박층(12, 13)면에 가공된 관통홀(15)을 통하여 상/하면의 동박층(12, 13)을 전기적, 기계적으로 연결시키기 위해 동도금(19)을 시행해야 하는 바, 이 과정에서 관통홀(15)의 내벽에 동도금(19)이 시행되는 것과 동시에 본래의 상/하 양면의 동박층(12, 13) 위에도 도금(19)이 시행될 수밖에 없어, 결국은 동박층(12, 13)이 두꺼워짐으로써, 고밀집 회로의 형성이 어려워지고, 또한 동도금(19)을 통해 본래의 동박층(12, 13)에 도금된 도금층(19)의 동박층(12, 13)은 그 연신력이 크게 떨어짐에 따라 결국은 회로 전체의 내굴곡성을 저해하여, 양면회로이면서 동시에 내굴곡성을 갖는 회로의 형성이 불가능하였다.

따라서, 본 발명의 목적은, 양면 연성인쇄회로기판의 제조공정에 있어, 동박적층판에 관통홀 또는 블라인드 비아홀을 형성시킨 다음, 동박적층판의 일측면(블라인드 비아홀이 가공되어 있는 경우는 가공홀이 위치한 반대면)을 차폐막으로 차폐시킨 후, 차폐되지 않은 타측면과 관통홀만을 도금하는 편측도금을 시행함으로써, 동박적층판을 기준으로 상/하면이 비대칭인 동박층을 갖도록 하고, 도금층이 형성되지 않음으로서 본래의 두께가 그대로 유지되어 있는 얇은 층의 동박층위에 고밀집회로를 형성하며, 그 반대면(동박층이 두꺼운 층)에 일반적인 회로를 배치함으로서, 고밀집 양면 연성인쇄회로(예; 양면 COF)의 생산수율을 획기적으로 향상시켜주는 제조방법을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 동박적층판을 기준으로 일측면만 도금하여, 상/하면이 두께가 다른 비대칭의 동박층을 형성하고, 도금이 되지 않아 본래의 두께가 그대로 유지되어 있으며 또한 본래의 내굴곡성을 그대로 유지하고 있는 얇은 동박층 위에 고내굴곡회로를 형성함으로서(이때, 도금이 되어 본래의 내굴곡성을 잃어버린 반대면의 동박층은 에칭공정을 통하여 전부 제거해 주어야함), 이제까지 실현 불가능하였던, 회로기판의 일부분은 양면이면서 또한 기판의 일부분은 단면연성인쇄회로기판과 동등한 수준의 내굴곡성을 갖는 새로운 특성의 양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법을 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 양면 인쇄회로기판을 도시한 단면도이고,

도 2는 종래 기술에 의한 도 1의 전체 제조 공정을 나타낸 플로우챠트이고,

도 3은 일반적인 양면 연성 동박적층판을 도시한 단면도이고,

도 4a는 일반적인 양면 연성 동박적층판에 관통홀을 형성한 단면도이고, 도 4b는 일반적인 양면 연성 동박적층판에 블라인드 비아홀을 형성한 단면도이며,

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 의한 양면 연성인쇄회로기판의 제조 과정을 보여주는 단면도이고,

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 양면 연성인쇄회로기판의 제조 과정을 보여주는 플로우챠트이고,

도 7은 본 발명의 제조 방법으로 완성된 인쇄회로기판의 단면 예시도이고,

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 블라인드 비아홀 구조에서의 고밀집 회로를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 동박적층판 11: 베이스필름

12: 제 1 동박층 13: 제 2 동박층

15: 관통홀 16: 블라인드 비아홀

20: 편측 도금층 30: 차폐막

40: 커버레이필름

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 방법은, 양면구조의 연성인쇄회로기판을 제조하는 방법에 있어서: 베이스필름(11)의 양면에 동박층(12, 13)이 각각 적층된 연성 동박적층판(10)의 관통홀(15) 또는 블라인드 비아홀(16)의 내벽에 무전해 동도금 또는 다이렉트 플레이팅 기법을 통해 도전성을 부여하는 단계; 상기 관통홀(15) 또는 비아홀(16)에 도전성이 부여된 동박적층판(10)의 일측면을 소정의 도금방지용 점착테이프를 붙이거나 또는 도금방지 잉크를 인쇄하여 차폐막(30)을 설치하는 단계; 상기 일측면에 차폐막(30)이 형성된 동박적층판(10)의 타측면에 동도금을 시행하여 필요한 두께의 편측 도금층(20)을 형성하는 단계; 상기 동박적층판(10)에 편측 도금을 시행한 후 차폐막(30)을 제거하는 단계; 및 상기 동박적층판(10)의 일측에 형성된 편측 도금층(20) 및 타측면의 도금이 되지 않은 본래의 동박층(13)에 소정의 양면연성인쇄회로기판 제조공정을 통해 회로패턴을 형성하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

도 3은 일반적인 연성인쇄회로기판의 동박적층판을 도시한 단면도이고, 도 4a는 동박적층판에 관통홀을 형성한 단면도이고, 도 4b는 동박적층판에 블라인드 비아홀을 형성한 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 동박적층판(10)은, 중앙면에 형성된 폴리이미드필름 또는 아피칼과 같은 소재로 이루어진 베이스필름(11)과, 상기 베이스필름(11)의 양면에 대략 2㎛ 내지 18㎛의 두께로 형성된 제 1 및 제 2 동박층(12, 13)으로 이루어져 있다.

이러한 동박적층판(10) 상에, NC 드릴이나 레이저드릴과 같은 천공수단 등을 이용하여 관통홀(15) 또는 블라인드 비아홀(16)을 형성하게 되는데, 관통홀(15)은 도 4a와 같이 동박적층판(10)이 완전히 관통된 상태이고, 블라인드 비아홀(16)은 도 4b와 같이 제 1 동박층(12)부터 베이스필름(11)까지만 천공된 상태이다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 의한 동박적층판에 동도금을 형성하는 과정을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법을 도시한 플로우챠트이다.

도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명을 살펴보고자 한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 베이스필름(11)의 양면에 제 1 및 제 2 동박층(12, 13)이 형성된 동박적층판(10)을 투입한다(S21).

다음, 이 동박적층판(10)을 NC 드릴이나 레이저 드릴과 같은 천공수단을 사용하여 도 4a 및 도 4b와 같은 관통홀(15)과 블라인드 비아홀(16)을 선별 형성한다(S22). 이때, 블라인드 비아홀(16)을 가공할 시는 베이스필름(11)까지만 가공하여 뚫어 하면의 제 2 동박층(13)이 뚫리지 않고 노출되도록 한다.

이와 같이 가공된 동박적층판(10)의 바리를 제거한 후 무전해 도금 또는 다이렉트 플레이팅 공정을 통해 가공된 관통홀(15) 또는 블라인드 비아홀(16)의 내벽에 도전성을 부여한다(S23, S24).

이와 같은 상태에서, 도 5a 및 도 5b와 같이 상기 동박적층판(10)의 일측면인 제 2 동박층(13)측에 도금 차폐막(30)인 점착성 테이프를 부착하거나 드라이필름을 라미네이팅하거나 인쇄기법을 사용하여 도금방지용 잉크를 도포하게 된다(S25). 이때, 동박적층판(10)에 블라인드 비아홀(16)이 형성된 경우는 반드시 블라인드 비아홀(16)이 가공되지 않은 제 2 동박층(13)측에 도금 차폐막(30)을 설치하여야함은 당연하다.

이와 같이 도금 차폐막(30)이 설치된 상태에서, 동박적층판(10)을 도금공정에 투입하면, 도 5b와 같이 관통홀(15)과 블라인드 비아홀(16)의 내벽 및 차폐되지 않은 제 1 동박층(12)면에 대략 10㎛이상의 두께를 갖는 동도금(20)이 코팅되며, 이때 도금 차폐막(30)이 씌워진 제 2 동박층(13)에는 도금 차폐막(30)으로 인하여 동도금이 시행되지 않음으로 본래의 제 2 동박층(13)의 두께가 그대로 유지된 상태를 갖게 되며, 관통홀(15) 또는 블라인드 비아홀(16)을 통하여 상/하면의 제 1 및 제 2 동박층(12, 13)이 전기적으로 완전히 결합되게 된다(S26).

이어, 상기 동박적층판(10)의 제 2 동박층(13)측에 설치된 도금차폐막(30)을 제거(S27)하면 도 5c와 같이 되며, 이러한 구조는 동박적층판(10)의 일측면 즉, 도금차폐막(30)을 씌웠던 제 2 동박층(13)측은 도금이 되지 않아 그 두께가 얇고 타측면인 제 1 동박층(12)측은 편측 도금층(20)으로 인해 두꺼우나, 상/하의 제 1 및 제 2 동박층(12, 13)이 관통홀(15) 또는 블라인드 비아홀(16) 내부에 도금된 동도금층(20)을 통하여 완전히 결합되게 된다.

이와 같은 편측도금 기법에 의해, 도 5c의 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이 동박적층판(10)에는, 상기 동박적층판(10)의 일정 부분에 형성되어 상하 제 1 및 제 2 동박층(12, 13)을 전기적으로 연결하기 위한 관통홀(15) 또는 블라인드 비아홀(16)의 벽면 및 상기 동박적층판(10)의 한쪽면, 즉 제 1 동박층(12) 위에만 도금층이 형성됨으로, 동박적층판(10)을 기준으로 상/하면의 동박층 두께가 비대칭으로 형성되는 편측 도금층(20)을 갖게 되며, 이는 하면 동박층(13) 위에는 도금이 올라가지 않아 상/하의 동박층의 두께가 현저히 다른 상태이면서도, 상/하면이 완전히 전기적으로 연결된 자재가 얻어지게 되며, 이때 도금되지 않은 층의 제 2 동박층(13)은 본래의 두께를 유지함과 동시에 원래의 자재가 갖는 내굴곡 특성을 그대로 유지할 수 있게 된다.

다음으로는, 통상적인 인쇄회로 제조 공정을 수행하게 되는 데, 상기 도 5c와 같은 자재에 연마, 세척공정을 수행(S28)한 다음 드라이필름 라미네이트 공정, 양면노광, 현상, 에칭공정 등의 공정을 거쳐 소정의 회로패턴을 형성하게 된다(S29, S30).

이후 연성인쇄회로기판 제조에 있어 소요되는 카바레이 접착, 인쇄, 도금, 외곽 가공 등의 여러 공정을 거쳐 마지막 제품을 완성하게 된다(S31).

도 7은 본 발명의 제조 방법으로 완성된 인쇄회로기판의 단면도를 예시하였다.

본 실시예에서는, 좌우의 회로는 양면 구조이나 그 중앙부에는 내굴곡성이 요구되는 회로를 배치한 경우이다.

이때 중요한 것은 제 1 동박층(12)에 도금된 편측 도금층(20)은 기본적으로 내굴곡성을 갖지 못하는 바, 회로 설계시에 내굴곡성이 요구되는 회로부는 도금이 전혀 시행되지 않은 제 2 동박층(13)에 배치하고, 그 반대면의 편측 도금층(20)은 ㉮부분과 같이 에칭 과정에서 완전히 제거하여야 한다. 이렇게 함으로써, 다른 부분(㉯부분)은 완전한 양면 연성인쇄회로기판의 구조이면서 기판의 중앙부 또는 일부분(㉮부분)은 완전히 내굴곡성을 보장할 수 있는 새로운 성능의 내굴곡성 양면 연성인쇄회로기판을 제조할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 블라인드 비아홀 구조에서의 고밀집 회로를 도시한 단면도이다.

이 경우에서도 확연히 알 수 있는 것처럼, 상/하면의 제 1 및 제 2 동박층(12, 13)의 두께는 도금층(20)만큼 확연히 다름으로, 선폭 70㎛와 선간 70㎛ 이하의 미세 회로패턴을 얇은 제 2 동박층(13)으로 오도록 회로를 설계하면, 동일한 밀집도의 인쇄회로기판의 생산 수율이 비약적으로 향상되게 된다.

또한, 이제까지는 단면 인쇄회로기판 수준까지는 불가능하게 여겼던 양면 인쇄회로기판의 회로 밀집도를 단면 인쇄회로기판의 수준까지 끌어올릴 수 있도록 해 주는 획기적인 기법이다.

또한, 상기 두 실시예는 관통홀(15)이나 블라인드 비아홀(16)에 관계없이 모두 동일하게 적용할 수 있음은 당연하다.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 단일 동박적층판에 관통홀과 블라인드 비아홀을 동시에 형성하는 것이 아니라 필요에 따라 개별적으로 형성하여 편측도금 공정 및 회로패턴을 인쇄하는 등의 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

따라서, 본 발명에서는 양면구조의 연성인쇄회로기판을 생산함에 있어, 베이스필름의 양측에 제 1 및 제 2 동박층이 형성된 동박적층판에 관통홀(또는 블라인드 비아홀)을 형성한 후 동박적층판의 일측 동박층에만 편측 도금층을 형성함으로써, 상/하면의 동박층이 관통홀 또는 블라인드 비아홀을 통하여 전기적으로 완전히 연결되면서도 일측 동박층에는 전혀 도금되지 않도록 하여 동박층을 본래의 두께가 유지되도록 하고, 이 얇은 동박층에 고밀집 회로를 배치함으로서 고밀집패턴의 형성을 쉽게 하여, 고밀집 패턴의 양면 연성인쇄회로기판(예; 양면 COF등)의 생산수율을 극대화시킬 뿐 아니라, 양면 연성인쇄회로기판이면서 단면 수준의 회로 밀집도를 달성할 수 있다.

또한, 이와 같이 편측 도금층을 형성한 동박적층판 중 도금층이 형성되지 않은 본래의 동박층에 내굴곡성 회로를 형성하고, 그 반대측인 편측 도금층은 선별적으로 에칭공정을 통해 완전히 제거함으로서 회로의 일부분은 단면 연성인쇄회로기판과 동일한 수준의 내굴곡 특성을 갖게 하고, 회로의 다른 부분은 기존의 양면 회로를 구성할 수 있게 함으로서, 이제까지는 구현이 불가능하였던, 양면이면서 부분적으로는 단면 수준의 내굴곡 특성을 구비하는 새로운 개념의 연성인쇄회로기판의 제조를 가능케 하여 새로운 개념의 고부가가치 제품을 양산할 수 있는 커다란 이점이 있다.

Claims (5)

1. 양면구조의 연성인쇄회로기판을 제조하는 방법에 있어서:

   베이스필름의 양면에 동박층이 각각 적층된 연성 동박적층판의 관통홀 또는 블라인드 비아홀의 내벽에 무전해 동도금 또는 다이렉트 플레이팅 기법을 통해 도전성을 부여하는 단계;

   상기 관통홀 또는 블라인드 비아홀에 도전성이 부여된 동박적층판의 일측면에 소정의 도금방지용 점착필름을 접착하거나 도금 방지용 잉크를 인쇄하거나 드라이필름을 라미네이트하여 도금방지용 차폐막을 설치하는 단계;

   상기 일측면에 차폐막이 형성된 동박적층판의 타측면에 동도금을 시행하여 필요한 두께의 편측 도금층을 형성하는 단계;

   상기 동박적층판에 편측 도금을 시행한 후 차폐막을 제거하는 단계; 및

   상기 편측도금으로 인하여 동박층이 두꺼워진 층과 본래의 동박층의 특성 및 두께가 그대로 유지되어 있는 동박층에 각각의 필요에 따른 소정의 회로를 배치하고, 소정의 인쇄회로기판 제조공정을 통해 필요한 소정의 인쇄회로를 형성하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 차폐막을 설치하는 단계에서, 블라인드 비아홀의 경우에는 비아홀이 가공된 반대측에 설치하는 것을 특징으로 하는 양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 편측 도금층을 형성하는 단계에서, 상기 블라인드 비아홀이 형성된 쪽의 동박층면, 관통홀의 홀 내부, 및 블라인드 비아홀의 홀 내부에만 도금층을 형성하는 것을 특징으로 하는 양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 동박적층판의 상/하면에 회로패턴을 형성하는 단계에서, 편측 도금층에는 저밀도의 회로를 배치하고, 도금층이 형성되지 않은 타측 동박층면에는 고밀도의 회로를 배치, 형성하는 것을 특징으로 하는 양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 동박적층판의 상/하면에 회로패턴을 형성하는 단계에서, 높은 내굴곡성이 필요한 회로패턴은 도금이 되지 않은 동박층면에 배치하고, 그 반대면의 편측도금층은 식각공정을 통하여 선별적으로 전부 제거함으로써, 양면 연성인쇄회로기판이면서 부분적으로는 단면연성인쇄회로기판과 동일한 수준의 내굴곡성을 보유할 수 있도록 하는 양면 연성인쇄회로기판의 제조 방법.